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樓主 |
發(fā)表于 2014-10-20 20:42:24
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本帖最后由 hmn@cas 于 2014-10-20 20:51 編輯 ( s- A) N; _. B* ^2 v+ d
掩飾無賴 發(fā)表于 2014-10-20 08:56 ![]() 6 t* V+ f$ r; m m8 T
樓主你好,，我是學(xué)機(jī)械的,，研究生期間也經(jīng)常從事CAE的相關(guān)任務(wù)，就像樓主說的,，CAE重的是力學(xué)基礎(chǔ),，軟件應(yīng)用 ...
非常慚愧，完全談不上什么專業(yè),。正好老鷹大俠也提到CAE學(xué)習(xí)這個事,，我就說說自己的理解。CAE囊括的基礎(chǔ)太多,，主要有數(shù)學(xué)（包括數(shù)學(xué)分析,、數(shù)值分析和計(jì)算、微分方程,、數(shù)學(xué)物理方程等）,、力學(xué)（流體、熱,、固體,、彈性、連續(xù)介質(zhì),、材料等等）還有就是Coding,。
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CAE中數(shù)學(xué)和力學(xué)是密不可分的，二者之間的聯(lián)系就是數(shù)學(xué)物理方程,，因?yàn)镃AE的核心就是控制方程,，如何簡化（非線性到線性）或如何擴(kuò)展（比如說怎樣合理利用源項(xiàng)），數(shù)理方程還涉及到一個就是守恒的問題，這是驗(yàn)證計(jì)算正確與否的標(biāo)準(zhǔn)之一,；然后就是數(shù)值計(jì)算方法,，CAE主要是有限元有限體積和有限差分，目前三大類（橢圓拋物和雙曲）方程的變分格式或者差分格式研究得很多,，對于普通工程師沒辦法進(jìn)行深入研究,，CAE最為重要的一步的是求解線性方程組，每一類求解器都有其優(yōu)劣特性,，如何在合理精度下較快的完成計(jì)算（步長太大或者太小都不好）的需要合理選擇求解器,；我覺得數(shù)學(xué)基礎(chǔ)對CAE確實(shí)很重要，簡單比如說無量綱化處理,，可以大大簡化方程還有重復(fù)工作量和計(jì)算量,，甚至設(shè)計(jì)一個特別巧妙的無量綱公式可以解決看起來很復(fù)雜的問題，比如動邊界,；
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5 T% O$ M% E* j力學(xué)的問題很顯然,，一個是控制方程的選定與簡化需要深入研究問題的力學(xué)模型，還有就是邊界條件和材料參數(shù),，參數(shù)的敏感性分析等等,；最后涉及的問題就是結(jié)果的驗(yàn)證和解釋，這個就不用多說了,；還有就是多物理場,，我覺得大部分的實(shí)際情況都是多物理場耦合的，也是目前CAE中重要的發(fā)展方向,，多場之間為何要耦合,，如何耦合，何為源何為匯,，又是怎樣交互作用的,，都是物理或者說力學(xué)的問題；最后就是非穩(wěn)態(tài)與穩(wěn)態(tài)模型的界定,，如何判定一個非穩(wěn)態(tài)模擬計(jì)算達(dá)到了穩(wěn)態(tài)情況（不僅僅是數(shù)學(xué)上的收斂）,，以及結(jié)果的解釋驗(yàn)證.........
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$ W: c$ N1 |4 T" j$ a2 x) z關(guān)于coding,目前來說最主流的還是Fortran；MATLAB也有,，因?yàn)槔锩婕傻哪K較多,，使用起來很方便，但只能應(yīng)用于小規(guī)模計(jì)算,，原因你懂的,；國內(nèi)也有一些CAE軟件開發(fā)商，VC++做界面一般是他們的首選,，C語言在很多軟件中可以用來作二次開發(fā),，還有一個就是網(wǎng)格問題（一般結(jié)構(gòu)化用ICEM,，非結(jié)構(gòu)用Hypermesh）,網(wǎng)格難與不難很難界定，但是非常重要,，網(wǎng)格與求解器,、初邊界條件基本能確定模擬過程是不是能進(jìn)行下去，網(wǎng)格的生成可以用商業(yè)軟件,，還可以自己寫程序生產(chǎn)網(wǎng)格文件,，這方面的文章也很多，足可以作一篇很好的博士論文,。單機(jī)計(jì)算大概就是那么回事,，但是涉及到大規(guī)模的，就需要并行了,，并行就設(shè)計(jì)線程通信還有任務(wù)調(diào)度算法還有腳本編寫,，也許大家以為高性能并行離我們很遠(yuǎn)，但是像奇瑞上汽在早些年都開始利用上海超算平臺我研究生期間學(xué)過一點(diǎn),導(dǎo)師（導(dǎo)師數(shù)學(xué)科班出生,，博士才轉(zhuǎn)應(yīng)用）也有一臺過得去的高性能機(jī)（一年光電費(fèi)10W+吧）,，但是當(dāng)初迫于文章壓力沒有在這方面多做深入，現(xiàn)在想起來很遺憾,。
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但是單純的CAE毫無意義,，CAE在研發(fā)階段只是對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個輔助工作而已，不懂結(jié)構(gòu)玩CAE,，公司都能被你玩壞，也是目前國內(nèi)CAE沒有真正發(fā)展起來的原因,。
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" z" D* @+ u' M; s9 m2 P) h純屬個人理解,，很多錯誤......
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樓主: hmn@cas
發(fā)表于 2014-10-19 22:09:38
